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湖南省瓦斯治理和利用工程研究中心
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 我院瓦斯研究所悠久历史,有着一支实力雄厚的瓦斯治理、突出防治队伍,是湖南省煤矿瓦斯治理方面主要科研力量,在全国均有较大影响力。2005年8月湖南省瓦斯治理和利用工程研究中心在我院挂牌成立,依托中心资源,我所积极进取,在这十年间取得了飞速的发展,实力得到进一步增强。

、主要研究方向与内容

(1)煤层瓦斯参数测试

    为了矿井在瓦斯抽采和防突设计中避免盲目性,做到经济、有效、可靠和有预见性,需要对矿井煤层的瓦斯基本情况有一个准确的把握。对瓦斯基础参数测定,能够掌握矿井瓦斯的赋存规律、煤的相关物理性质等特性,为该矿瓦斯综合治理方案的制定、瓦斯抽采设计和综合利用提供科学依据。

煤层瓦斯参数包括有:抽采影响半径、有效抽采半径、煤层原始瓦斯压力、瓦斯含量、透气性系数、钻孔瓦斯流量衰减系数,以及煤的坚固性系数f、瓦斯放散初速度△p、孔隙率、瓦斯吸附常数、工业分析指标等。

(2)煤层瓦斯赋存与瓦斯地质

    瓦斯地质基础工作主要以编图为手段,持续开展瓦斯地质分析研究,为矿井瓦斯预测预报提供科学依据。通过编图建立矿井瓦斯地质资料积累制度,实现把研究煤层瓦斯分布规律与研究防治瓦斯措施相结合,全面提升矿井瓦斯防治和利用工作水平,提高煤矿安全经济效益。

瓦斯地质图是瓦斯地质规律和瓦斯预测成果的直观表达和高度概括。瓦斯地质图,内容丰富、区带分明;层次清晰、一目了然。

全省、矿区、矿井(井田)瓦斯地质图高度集中煤层瓦斯赋存和地质信息,展示煤层瓦斯地质规律,是直接指导煤矿瓦斯治理和利用工作的最基础图件。瓦斯地质编图工作过程遵循“过去是了解现在的钥匙”原则,主要以煤层底板等高线图、采掘工程平面图或矿井地质图等作为地理底图,系统收集、整理、分析井田勘探期的瓦斯地质资料和建矿以来的地质和通风瓦斯资料,以瓦斯地质理论为指导,在分析研究矿井、井田瓦斯地质规律的基础上编绘而成。

(3)煤与瓦斯突出防治

    煤与瓦斯突出指在井下采煤或掘进过程中,工作面瞬间(几秒钟内)遭遇破坏,大量煤与岩石被瓦斯抛出,并释放出大量瓦斯的现象。煤与瓦斯突出形成强大的动力现象,破坏设备,冲击并掩埋人员,如遇火星,还会引起瓦斯或煤尘爆炸,后果非常严重。煤与瓦斯突出突出是我国矿井安全事故的主要事故之一。

煤与瓦斯突出是我所的优势研究领域,历史悠久。目前我所在煤与瓦斯突出防治研究主要由:瓦斯突出危险性区域预测,区域防突措施效果检验;保护层开采区域防突技术研究;高压水射流卸压增透技术;水力疏松卸压增透技术;湿热驱替强化抽采技术。

(4)矿井瓦斯抽采

    矿井瓦斯抽采主要包括矿井瓦斯抽采设计和矿井瓦斯抽采系统分析和优化。矿井瓦斯抽采设计是根据矿井的煤层特点、开采情况、瓦斯参数等情况制定针对性的瓦斯抽采方案,从而达到最佳的瓦斯抽采效果。矿井瓦斯抽采系统分析和优化是针对现有的矿井瓦斯抽采系统,分析系统存在的问题,从抽采设计、管路布置、封孔工艺等方面提出优化措施,从而提高整个系统的工作效率,提高瓦斯抽采浓度和抽采量。

(5)矿井通风

    矿井通风方面包括矿井通风阻力测定和矿井通风系统优化。矿井通风阻力测定是矿井通风技术管理的一项重要内容,是矿井通风管理的基础数据和依据来源。《煤矿安全规程》第119条规定:“新井投产前必须进行一次通风阻力测定,以后每三年至少测定一次,矿井转入新水平生产或改变一翼通风系统后,必须重新进行矿井通风阻力测定。矿井通风系统优化是在矿井资料收集分析和通风系统阻力测定的基础上,对现有的通风系统进行优化从而提高系统可靠性,降低能源消耗,降低通风系统阻力。

(6)矿井火灾防治

    矿井火灾是煤矿主要灾害之一,时刻威胁着煤矿井下的安全生产。因此,对于矿井火灾的防治,是一个生产矿井至关重要的任务,近年来随着科学技术的不断发展,对矿井火灾的治理出现了许多新的理论和技术,在现场实际起到了很好的防火、灭火效果,为煤炭行业做出了巨大贡献。

我所矿井火灾防治研究主要包括煤层自燃规律的研究和采空区自燃防治两方面。煤层自燃规律的研究包括自然发火期、标志性气体、自燃倾向性等的测定。采空区自燃防治则需要通过理论分析和实际情况制定针对性的自燃防治方案。

(7)隧道安全技术及工程

    隧道安全技术研究是我所在煤矿安全技术长期技术优势和经验积累基础上的工程应用,近年来取得了很好的发展。我所在隧道安全技术方面的研究主要有:高瓦斯隧道安全技术及工程;自然发火隧道安全技术及工程;隧道弃渣场自燃防治。